[發(fā)明專利]CAN總線工作模式的在線仿真系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710260186.8
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107450345A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 秦運柏;王龍林;李宏偉;朱勇建;劉子源;任靜;李俊毅;李海濱;譚挺艷;仰容生
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權代理有限公司11340
• 代理人: 林德利

技術領域

本發(fā)明涉及CAN總線工作模式的在線仿真系統(tǒng)技術領域，尤其涉及一種汽車領域中CAN總線工作模式的在線仿真系統(tǒng)。

背景技術

CAN(Controller Area Network)可完成車載系統(tǒng)中數(shù)據(jù)類型及可靠性不盡相同各個電子控制系統(tǒng)之間通信，并能實現(xiàn)“減少線束數(shù)量”、“通過多個LAN(局域網(wǎng))，進行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要。而各個電子控制系統(tǒng)之間是通過一對CAN總線進行連接，為保障其性能可靠性，在使用和開發(fā)CAN總線的過程中，均需要參照國際標準(如ISO11898標準，SAE標準等)和OEM(企業(yè))標準對其正常工作模式和故障干擾模式進行測試和驗證。

而現(xiàn)今實現(xiàn)此測試驗證及其故障排查，主要是通過手動或半自動測試的方式進行測試，其實測過程需工程師進行大量重復工作。若是初次接觸CAN總線的開發(fā)人員將會花費更多時間，甚至對一些故障干擾產(chǎn)生原因難以準確地進行判定。因此，此類方法存在效率低，故障重現(xiàn)難以快遞定位等問題，嚴重的影響了工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種CAN總線工作模式的在線仿真系統(tǒng)，該仿真系統(tǒng)能模擬CAN總線正常工作模式和故障干擾模式，并能快速重現(xiàn)和定位其故障狀態(tài)，可在對CAN總線的開發(fā)和使用過程實現(xiàn)降本增效。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種CAN總線工作模式的在線仿真系統(tǒng)，用于模擬CAN收發(fā)器收發(fā)信號的CAN收發(fā)器模擬單元，所述CAN收發(fā)器模擬單元的CANH引腳與CANL引腳之間設有負載電路；模式切換單元包括節(jié)點模式切換電路和總線模式切換電路，所述節(jié)點模式切換電路用于將CAN節(jié)點切換到連接短路至電源的故障模式或短路至地的故障模式，所述總線模式切換電路用于將所述CAN節(jié)點切換成正常工作模式/斷路故障模式/短路故障模式。

作為一種改進的方式，所述CAN收發(fā)器模擬單元包括包括CAN發(fā)送模塊和CAN接收模塊,所述CAN發(fā)送模塊包括順序設置于TXD引腳與所述CANH和CANL引腳之間的高速緩沖門、輸出級控制模塊以及帶防反保護的限流輸出級模塊，所述帶防反保護的限流輸出級模塊包括輸出為CANH的高邊輸出級和輸出為CANL的低邊輸出級，所述CAN發(fā)送模塊還包括上拉電阻、第一直流偏置電路以及匹配電阻，所述第一直流偏置電路用以提供CAN輸出級的隱性電平，所述匹配電阻與整個CAN總線網(wǎng)絡電阻相匹配。

作為一種改進的方式，所述CAN接收模塊包括用以完成高速模擬信號轉變成數(shù)字信號的差分輸入高速滯回比較器，所述差分輸入高速滯回比較器還設置有第二直流偏置電路，所述第二直流偏置電路用以提供CAN接收輸入共模電壓。

作為一種改進的方式，所述TXD引腳接所述上拉電阻一端和所述高速緩沖門的輸入端，所述的上拉電阻另一端接電源，所述高速緩沖門的輸出端接所述的輸出級控制模塊的輸入端，所述輸出級控制模塊的兩個輸出端分別接所述高邊輸出級和所述低邊輸出級的輸入端，所述高邊輸出級的輸出端接第一匹配電阻的一端和所述負載電路，所述第一匹配電阻的另一端接所述的直流偏置電路分壓節(jié)點和所述差分輸入高速滯回比較器負向輸入端，所述低邊輸出級的輸出端接所述第二匹配電阻的一端和所述負載電路，所述負載電路接于所述CAN收發(fā)器模擬單元的CANH引腳與CANL引腳之間，所述第二匹配電阻的另一端接所述的直流偏置電路分壓節(jié)點和所述差分輸入高速滯回比較器正向輸入端，所述高速滯回比較器輸出端接所述CAN接收模塊的RXD引腳，所述CANH引腳接單刀雙擲切換開關SW1的固定觸點，所述單刀雙擲切換開關SW1觸點1連接開關SW5一端，所述開關SW5的另一端并聯(lián)開關SW7和其它CAN節(jié)點，所述單刀雙擲切換開關SW1的觸點2接單刀雙擲切換開關SW3的固定觸點，所述單刀雙擲切換開關SW3的觸點1連接短路電源，所述單刀雙擲切換開關SW3的觸點2連接電源地，所述CANL引腳接單刀雙擲切換開關SW2的固定觸點，所述單刀雙擲切換切換開關SW2觸點1連接開關SW6一端，所述開關SW6的另一端并聯(lián)開關SW7和所述的其它CAN節(jié)點，所述的單刀雙擲切換開關SW2的觸點2接單刀雙擲切換開關SW4的固定觸點，所述單刀雙擲切換開關SW4的觸點1連接短路電源，所述單刀雙擲切換開關SW4的觸點2連接電源地，開關SW8的一端接于所述單刀雙擲切換開關SW1的觸點1與所述開關SW5之間，所述SW8的另一端接于所述單刀雙擲切換開關SW1的觸點2與所述開關SW5之間，開關SW9的一端接于所述單刀雙擲切換開關SW2的觸點1與所述開關SW6之間，所述開關SW9的另一端接于所述單刀雙擲切換開關SW2的觸點2與所述開關SW6之間。